4、“時域采樣頻譜周期延拓,頻域采樣時域信號周期延拓”。因此放在一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟:1、時域采樣理論的驗(yàn)證:給定模擬信號,式中A=444.128,=50π,=50πrad/s,它的幅頻特性曲線如圖2.1圖2.1的幅頻特性曲線現(xiàn)用DFT(FFT)求該模擬信號的幅頻特性,以驗(yàn)證時域采樣理論。安照的幅頻特性曲線,選取三種采樣頻率,即=1kHz,300Hz,200Hz。觀測時間選。為使用DFT,首先用下面公式產(chǎn)生時域離散信號,對三種采樣頻率,采樣序列按順序用,,表示。因?yàn)椴蓸宇l率不同,得到的,,的長度不同,長
5、度(點(diǎn)數(shù))用公式計算。選FFT的變換點(diǎn)數(shù)為M=64,序列長度不夠64的尾部加零。X(k)=FFT[x(n)],k=0,1,2,3,-----,M-1式中k代表的頻率為。要求:編寫實(shí)驗(yàn)程序,計算、和的幅度特性,并繪圖顯示。觀察分析頻譜混疊失真。2、頻域采樣理論的驗(yàn)證給定信號如下:編寫程序分別對頻譜函數(shù)在區(qū)間上等間隔采樣32和16點(diǎn),得到:再分別對進(jìn)行32點(diǎn)和16點(diǎn)IFFT,得到:分別畫出、的幅度譜,并繪圖顯示x(n)、的波形,進(jìn)行對比和分析,驗(yàn)證總結(jié)頻域采樣理論。提示:頻域采樣用以下方法容易變程序?qū)崿F(xiàn)。①直接調(diào)用
6、MATLAB函數(shù)fft計算就得到在的32點(diǎn)頻率域采樣②抽取的偶數(shù)點(diǎn)即可得到在的16點(diǎn)頻率域采樣,即。當(dāng)然也可以按照頻域采樣理論,先將信號x(n)以16為周期進(jìn)行周期延拓,取其主值區(qū)(16點(diǎn)),再對其進(jìn)行16點(diǎn)DFT(FFT),得到的就是在的16點(diǎn)頻率域采樣。四.實(shí)驗(yàn)程序:實(shí)驗(yàn)一:%========================closeall;clearall;clc;Tp=64/1000;%觀察時間Tp=64微秒%產(chǎn)生M長采樣序列x(n)%Fs=1000;T=1/Fs;Fs=1000;T=1/Fs;M=Tp
7、*Fs;n=0:M-1;A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;xnt=A*exp(-alph*n*T).*sin(omega*n*T);Xk=T*fft(xnt,M);%M點(diǎn)FFT[xnt)]yn='xa(nT)';subplot(3,2,1);tstem(xnt,yn);%調(diào)用自編繪圖函數(shù)tstem繪制序列圖boxon;title('(a)Fs=1000Hz');k=0:M-1;fk=k/Tp;subplot(3,2,2);plot(fk,abs(Xk));
8、title('(a)T*FT[xa(nT)],Fs=1000Hz');xlabel('f(Hz)');ylabel('幅度');axis([0,Fs,0,1.2*max(abs(Xk))])%========================%Fs=300Hz和Fs=200Hz的程序與上面Fs=1000Hz完全相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:由圖可見,采樣序列的頻譜的確是以采樣頻率為周期對模擬信號頻